Проектирование несущих конструкций радиоэлектронных средств. Кольтюков Н.А - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

2.2. МАТЕРИАЛЫ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Как уже отмечалось выше, выбранный тип НК предопределяет вид материала и характер его технологиче-
ской обработки [14, 15].
Для литья под давлением используются: магниевые сплавы МЛЗ, МЛ5, МЛ6, MA1, МА3, МА5; латуни –
ЛС59-1Л, ЛН80-ЗЛ; алюминиевые сплавы – АЛ2, АЛ4, АЛ9, АЛ11, АЛ28, АЛ32. У этих материалов толщина
стенок может быть доведена до 0,5 мм.
Для штамповки пригодны: сталь 08КП; титановые сплавы ВТ4 и ВТ5; алюминиевые сплавы АМг и АМц.
Шероховатость обрабатываемых поверхностей при этом R = 3,2…1,6 мкм, точность по квалитетам 6 – 9.
Для обработки на универсальном металлорежущем оборудовании при индивидуальном и мелкосерийном
производстве используются: алюминиевый сплав Д16, титановый сплав ВТ4.
В крупносерийном производстве находят применение для прессования металлические порошки и пластмас-
сы. Например, пресс-порошок АГ-4 или ударопрочный полистирол. Пластмассовые детали могут металлизиро-
ваться путём химического осаждения, вакуумного или горячего распыления. Свойства наиболее часто приме-
няемых конструкционных материалов приводятся в прил. 1–2. Характеристики материалов: ρ – удельная плот-
ность; G
в
– предел прочности; G
0,2
– предел текучести; Е – модуль упругости; G – модуль сдвига, удельная жё-
сткость, удельная прочность и фактор жёсткости должны быть известны студенту из курсов физики, приклад-
ной механики.
При статическом нагружении в качестве критерия прочности для случая, когда остаточные деформации
достаточно малы и не нарушают работы детали, чаще всего применяют условный критерий текучести. Совре-
менная практика конструирования отходит от оценки прочности по величине разрушающего напряжения G
в
,
ибо задолго до разрушения деталь выходит из строя в результате значительных пластических деформаций.
Предел G
0,2
не пропорционален G
в
и для различных материалов составляет (0,5…0,9) G
в
. Детали, подвергаю-
щиеся длительной знакопеременной нагрузке, разрушаются при напряжениях значительно меньших предела
прочности G
в
при статическом нагружении. Если изделие установлено на вибрирующем основании (самолёт,
автомобильное, морское, железнодорожные транспортные средства и т.п.), то детали подвергаются повторно-
переменным (циклическим) нагрузкам с большей или меньшей частотой и амплитудой. Число циклов напряже-
ний, которое материал выдерживает до разрушения, зависит от максимального напряжения и интервала между
крайними значениями напряжений цикла. По мере уменьшения величины напряжений число циклов, вызы-
вающих разрушение, увеличивается и становится неограниченно большим при некотором достаточно малом
напряжении. Это напряжение, называемое пределом выносливости, полагают в основу прочностного расчёта
деталей, подверженных циклическим нагрузкам. Наиболее распространён способ определения предела вынос-
ливости (усталости) при симметричном цикле, который обозначается G
–1
. Предел выносливости не является
постоянной, присущей данному материалу характеристикой и подвержен гораздо большим колебаниям, чем
механические характеристики в статическом нагружении, так как его величина зависит от условий нагружения,
типа цикла, методики испытания, формы и размеров образца, технологии его изготовления, состояния поверх-
ности и других факторов. Между характеристиками усталости и статической прочности нет строгой зависимо-
сти, но для большинства предварительных расчётов можно использовать соотношения, приведённые в табл. 2.1.
Для особо точных расчётов необходимо пользоваться справочными данными, приводимыми в специаль-
ной литературе.
Таблица 2.1
Материал детали Род напряжения Значения G
–1
/ G
в
Растяжение
Сжатие
0,28
Сталь
Изгиб
Кручение
0,4
–
Алюминиевые сплавы Изгиб (0,24…0,5)
Прочность оценивается коэффициентом запаса надёжности, который представляет собой отношение пре-
дельных напряжений к напряжению, возникающему в сечении детали при эксплуатации:
G
G
n
n
пред
≥ ,
где G
пред
– предельные нормальные напряжения при расчёте деталей на прочность, МПа; G – расчётные нор-
мальные напряжения в сечениях детали или напряжения, которые могут быть в условиях эксплуатации, МПа.
При предварительном расчёте в качестве характеристики прочности используется также представление о
допустимых напряжениях II.

Страницы